./
./
М. Е. Перельман
АНДРЕЙ ДМИТРИЕВИЧ САХАРОВ
(глазами физика)
завершение
Но помимо текущей работы он произвел несколько
теоретических расчетов,
переслал через отца Игорю Евгеньевичу Тамму, был вызван в Москву и
принят в аспирантуру ФИАНа (Физического института им. Лебедева Академии
наук СССР),
где и проработал всю жизнь кроме лет, проведенных на закрытой работе.
Здесь же защитил кандидатскую - в те годы для этого не требовалась предварительная
публикация, и опубликовал три статьи по ядерной физике и по теории
электронов.
Тогда же, как мне АД рассказывал, он рассчитал некоторые явления, в
те годы
абсолютно не наблюдаемые, но ставшие после изобретения лазеров основой
так называемой нелинейной оптики, бурно развивающейся после 1962 года.
Статья
тогда не была то какой-то причине напечатана, а приоритет АД закреплен,
о чем он
очень сожалел, остался лишь слабый след в виде сноски в другой публикации.
Я со
слов АД написал в двух своих работах о его расчетах, но саму статью
при издании
в 1995 г. сборника его научных трудов найти не удалось, так что первое
его фундаментальное открытие, по-видимому, утеряно.
Вскоре он был «мобилизован» (именно с такой
формулировкой) на закрытый
объект, в группу Тамма, которую после отъезда Тамма сам и возглавил.
Здесь в 1950
году он вместе с Таммом, который всегда подчеркивал, что основная идея
принадлежит АД, разработал метод удержания плазмы. Суть дела вот в
чем: имеется вещество, точнее смесь ионов и электронов с температурой,
скажем, в миллион
градусов (а может и в сто миллионов). В какой сосуд поместить этот
газ, чтобы он
не разлетелся, если нет и не может быть вещества с температурой плавления
выше
5000 градусов? (Напомню, что температура поверхности Солнца около
6000
градусов.).
Ответ АД был гениально прост: сосуд из вещества
не нужен вообще - задача
ведь в том, чтобы удержать быстрые заряженные частицы, а для этого
достаточно окружить их такими магнитными полями, которые будут заворачивать
назад все
заряды, пытающиеся выпрыгнуть - это и будет «магнитная бутылка».
Сразу замечу, что все поистине гениальное
кажется предельно простым тогда,
когда оно уже осуществлено, и кажется странным, что до него не додумался
первый встречный. Много позже выяснилось, что к такой же идее пришел и
знаменитый
уже тогда американский теоретик Э. Теллер, прозванный отцом американской
водородной бомбы, но Теллер был на тринадцать лет старше, работал
с Эйнштейном, Бором, Ферми, был признанным авторитетом, а АД - фактически
новичок в науке! Именно по пути, предложенному Сахаровым и Теллером,
идут и посейчас работы по управляемому термоядерному синтезу, единственному
и практически безграничному источнику энергии будущего. Только в 1988
году оба
ученых встретились на несколько минут во время единственной поездки
АД в
Штаты и нашли, по словам Теллера, что у них много общего во взглядах
на мир
и на будущее. (Вспоминается как в советское время Теллера иначе как
людоедом
и главным пособником мирового империализма не называли.)
Следующее принципиальное достижение Сахарова
- многослойная конструкция расщепляющих материалов. Именно эта конструкция,
здесь велика и роль
В.Л. Гинзбурга, привела к тому, что водородная бомба была создана в
СССР
раньше, чем в США. Сам принцип такой слойки долго назывался, неофициально,
конечно, сахаризацией и послужил одним из начал многочисленных легенд.
Способствовало легендотворчеству и то, что огромную роль в экспериментальной
проверке сыграл замечательный физик В.А. Цукерман: полностью ослепнув он
продолжал благодаря неустанной помощи жены руководить сложнейшими экспериментами,
а фамилии у него и у АД этимологически совпадают, вот и
возникли разговоры, что настоящая фамилия АД - Цукерман, в какой-то
момент
их, видимо, подхватили на всякий случай и в ГБ.
Но еще до начала этих работ по «горячему»
термоядерному синтезу АД
выдвигает такую ошеломительно остроумную идею: для того, чтобы началась
термоядерная реакция, такая которая идет в звездах, нужно нагреть вещество
до
многих миллионов градусов - нужно, чтобы ядра сблизились, а они ведь
одноименно заряжены и отталкиваются, поэтому их и нагревают,
увеличивают их скорость. При столкновениях же нейтральных атомов ядра,
диаметры которых в
десять тысяч раз меньше диаметра атома, находятся слишком далеко друг
от друга
и поэтому не взаимодействуют. А что если взять и заменить электрон
в атоме на
более тяжелую частицу - на мю-мезон: он в 207 раз тяжелее, значит радиус
атома
во столько же раз уменьшится и ядра столкнувшихся атомов смогут
провзаимодействовать - и все это без нагрева! Вот из таких соображений
(когда они высказаны, то кажутся очень, даже очень простыми) возникла новая
и перспективная область исследований - мю-мезонный ядерный катализ.
(Надо
добавить только, что схожая идея, менее обоснованная, ранее выдвигалась
в
Штатах.).
Следующая идея совсем проста: получение сверхсильных
магнитных полей. Как? Известно ведь, что если через катушку пропустить
ток, то в ней возникает магнитное
поле и внутри нее проходят магнитные силовые линии. Если в этот момент
катушку сжать, то силовые линии внутри нее сблизятся, т.е. напряженность
поля возрастет. Следовательно, можно построить взрывной генератор, в котором
можно будет
измерять параметры веществ в экстремальных условиях рекордно сильных
полей -
это одна из немногочисленных групп работ АД вместе с экспериментаторами,
подтвердившими все расчеты.
Не нужно, конечно, думать, что все работы
АД гениальны и открывают новые горизонты познания, так не бывает. Во время
пребывания на объекте он был
слишком занят повседневной и очень трудоемкой работой прикладного,
т.е.
оружейного характера. На вопросы почему он не ушел сразу - отвечал
словами
Э. Ферми, находившегося в таком же положении: «Там была и интересная
физика».
Но кроме того, он верил тогда, что необходим ядерный паритет и что
только
создание атомного оружия спасло мир от третьей мировой войны - и в
этом он
был несомненно прав!
А потом он начал, примерно с 1965 года,
как бы заново учиться.
Первые работы того времени вовсе не плохи, но их мог бы написать и
не Сахаров.
Но уже через два года он снова впереди и притом в совершенно иной области:
АД предлагает принципиально новую теорию гравитации, в которой тяготение
не есть изначально присущее свойство материи, а связано с упругостью пространства.
(Ограничусь этими не очень внятными словами, иначе придется вдаваться
в многословные пояснения.) Тут уже АД вступает в самые сложные, наиболее
фундаментальные области исследований.
Многие его недоброжелатели говорили обычно
так: ну да, был
такой юный гений, надежда, как считали, всей советской науки, но он
ведь пошел
по прикладной части, не фундаментальной, то ли растратил себя, то ли
просто не
сдюжил - «хай-тех» это вам не наука - инженерия, вот теперь и вдарился
в диссидентство!
Говорили это все и АД, как бы с соболезнованием,
он усмехался.
И тут пошли работы, и какие работы, какие
теории!
О теории происхождения гравитации я говорил.
За нею последовали теория барионной асимметрии Вселенной и распада протона,
теория стрелы времени
Взрыва и рождения Вселенной иного числа пространственных и (целиком
его идея!) временных измерений... (Обо всем этом, насколько мне помнится,
весьма
квалифицировано и подробно несколько раз писали в «Окнах», в разделе
«4-е
измерение». Поэтому не буду повторяться.).
Последние три статьи он написал в Горьком, в ссылке,
в одиночестве (точнее,
с ЕГ, но она не физик, а врач-педиатр) - это подвиг не только мысли,
но и подвиг
воли, обдумывались они во время голодовок, насильственного кормления,
угроз
(и не только себе, но и жене), в окружении вертухаев... Проглядите
курсы
всемирной истории и попробуйте найти нечто подобное, тянущееся семь
лет и
приведшее к новым парадигмам в фундаменте науки!
Как можно оценить их значимость? Если оценивать
по числу
публикаций, как делали когда-то в СССР, то их меньше, чем у многих
эмэнэсов:
35 чисто научных статей за всю жизнь, включая сюда и кандидатскую диссертацию,
а у некоторых коллег-академиков выходило - в соавторстве, конечно,
- и
по более ста за год. Но есть и иные критерии, наиболее популярный -
ежегодник
«Индекс цитирования», в котором можно прочесть кто в текущем году данную
работу цитировал, причем не в обзоре, не в книге, а только в научной
же работе.
Так вот по этому показателю АД впереди множества исследователей уже
много лет: регулярно на одни и те же его статьи ссылаются, а следовательно
используют,
пытаются продолжить, развить, обспорить не менее восьмидесяти физиков
- его
работы и идеи не стареют и их глубину ничто новое не затмевает!
Но он не мог оставаться в стороне и от более
земных проблем.
После Чернобыля АД посылает в правительственную комиссию свои соображения
о причинах аварии и о возможностях минимизации дальнейшей утечки радиации.
Ему просто не отвечают. (Комиссия ничьи предложения не рассматривала
- «сами с усами», знаю это потому, что и я посылал свои соображения, а
потом расспрашивал приятеля, члена той комиссии. Ну черт с моими идеями,
но АД ведь крупнейший в
мире специалист по радиации, по атомным проблемам! - вот так работали
в СССР.).
В связи с этой и другими, предшествующими,
но не столь известными
событиями АД предложил строить атомные электростанции под землей, по
возможности в соляных пластах, наличие которых говорит о том, что через
них
давно не проходит вода и поэтому нет опасности выноса радиоактивных
веществ
наружу при аварии или диверсии. В этом с ним был полностью согласен
и
Э. Теллер - некоторое удорожание строительства оправдывает себя в
долговременной перспективе, учитывая также необходимость консервации
АЭС
после выработки ее ресурса. (Интересно было бы обсудить такой проект
и у нас.).
Очень важными для всего мира являются проведенные
впервые АД оценки той
платы, которая предстоит человечеству за использование атомной энергии.
К этой проблеме АД подошел так. Не так уж сложно подсчитать всех убитых
в Хиросиме и Нагасаки, погибших во время испытаний или получивших
при этом жизнеопасные
дозы радиации (статья написана в 1958 г., сейчас сюда можно добавить
жертвы Чернобыля и несчастных, не понимавших на что они идут ликвидаторов).
Но есть
и будут другие жертвы, люди не подвергавшиеся прямому, казалось бы,
воздействию радиации, но в организмах которых накапливаются, по законам
случая, такие сверхмалые дозы, которые в совокупности приводят к раковым
и т. п. заболеваниям. А могут эти сверхмалые дозы привести к мутациям,
передавая
дефекты наследственности уже следующим поколениям. И АД сумевает найти
методы подсчета всех этих жертв прогресса - он понимал неотвратимость
развития
науки и технологии, ограниченность и ретроградность движения «зеленых»,
считал, что наука должна сама справиться с создаваемыми ею же сложностями
и опасностями.
Вот после этих подсчетов, с цифрами в руках,
он и начал оказывать давление на правительство, на Хрущева, приведшее к
заключению пакта о запрете ядерных
испытаний в трех средах.
АД понимал, что эмоции хороши на митинге
или в газете, и то в первый раз, а в серьезных переговорах с власть предержащими
нужны цифры и цифры, нужно
убедить людей в том, что реформы выгодны, в первую очередь именно выгодны,
а потом уже можно покрывать их флером этичности и человеколюбия. Именно
поэтому его подход к политическим проблемам был уникален - подход не
политика,
а ученого, привыкшего и умеющего просчитывать последствия. (Есть у
физиков
такое жаргонное выражение «обсосать результат», означает оно умение
вытащить
из наблюдения, из проведенного расчета максимум следствий, в
идеале - все!
Можно именно этим умением измерять профессионализм ученого, АД в высшей
степени им обладал.) Поэтому свои первые обращения к правительству
он начал
не как диссидент, а как ученый: анализировал состояние государства,
подсчитывал возможности и объяснял, с цифрами, что и как надо менять и
что неизбежно
произойдет, если этого не делать. (Мы с ним несколько часов просидели
тогда,
был 1968 год, на аэродроме из-за нелетной погоды и обсуждали
методики
расчетов, АД еще верил в действенность своих обращений.
Андрей Дмитриевич был ученый par excellence
и ко всему подходил со строгой научной меркой, т.е.с разбором и оценкой
возможных последствий. И поэтому очень важно - и психологически интересно
- попытаться понять как он работал и думал.
(Я
не говорю при этом о возникновении идей, это по моему глубокому
убеждению процесс подсознательный.). Здесь мне придется принести извинения
за некоторую нескромность и говорить о своих работах и их обсуждениях.
Первые из таких обсуждений были у нас еще
в 1968 году. У меня тогда был многолетний спор с известным теоретиком академиком
М.А. Леонтовичем, которого
АД очень уважал. Спор был принципиальным, я доказывал, что Леонтович
ошибается в одной из работ, а его многочисленные ученики предавали
меня и все тогдашнее направление моих работ остракизму, т.е. не допускали
публикации. АД
сам сел за проверку, но, конечно, своими методами, попросил посмотреть
и двух
коллег из ФИАНа - ситуация конфликтная - и представил статью в Доклады
АН
СССР: он сам был отчасти учеником Леонтовича, но истина дороже.
Через два года во время большой международной
конференции в Киеве мы
оказались в соседних номерах загородной гостиницы, вместе спускались
в ресторан, подолгу гуляли в парке. Тут выяснилось, что у нас очень близкие
подходы к
основаниям физики. Дело в следующем: все здание физики строится
на некоторых
не всегда явно формулируемых положениях - можно, например, исходить
из
классических положений и вводить по мере крайней необходимости какие-то
квантовые представления, можно исходить из волновых представлений,
считая, например, механику незначительным крайним случаем наложения волн,
можно не
думать обо всем этом и ставить во главу угла некоторые основные уравнения,
можно считать, что главное - это выявление закономерностей во всеобщем
хаосе, его структуризация и т.д. Какая из этих возможностей лучше? Не знаю,
сие зависит от личности. (Помните старую поговорку: «Кому поп, кому попадья,
а кому поповская дочка»?).
Так вот оказалось, что АД и я придерживаемся
в этих вопросах одного и того же направления - возможно потому, что
начинали с близких, идеологически, задач квантовой электродинамики. И хотя
мы, конечно, знали, что свет является
одновременно и потоком частиц, и волной, все же фотон оба представляли
себе как частицу, волновые свойства которой надо учитывать по возможности
пореже. Я рассказал АД как мы (соавтор в этой работе - моя жена)
можем представить
прохождение света через вещество как прохождение потока частиц-фотонов,
то есть вывести из такой картинки величины показателя преломления. АД обрадовался
и
конечно сел проверять: «С каких положений начинаете?». Он-то знал,
что теории преломления уже лет сто и что ее предсказания не редко нарушаются.
Но наш
подход оказался для него столь естественным, что он тут же вывел почти
все
следствия, а далее происходило так: он начинал читать формулу, я доканчивал,
или наоборот. «Немедленно пишите статью, я представлю», сказал он. Я начал
уговаривать АД присоединиться к нам, быть соавтором, ведь мнения совпадают,
а резонанс будет куда больше, но он категорически отказался - «Теория
Ваша и только
Ваша, когда-нибудь в нее поверят». (Этого момента мы ждем по сю пору,
посылая очередную статью в печать - наше с АД миропонимание не является
всеобщим).
Следующая идея потребовала много более долгого
обсуждения - нескольких
вечеров за долгими чаепитиями в его или моем номере после заседаний,
да еще
прогулок в парке. А здесь история такова: известно, что если чайник
с водою
нагревается до кипения за десять минут, то вода в нем полностью выкипит
примерно за час, т.к. если на нагрев грамма воды на один градус нужна
одна
калория, то на его превращение в пар нужно 539 калорий. Спрашивается:
куда
девается эта огромная энергия, когда пар конденсируется? Стандартный
ответ:
передается стенкам. Так АД и ответил, не подозревая подвоха с моей
стороны. Ну,
а если стенок нет, если конденсируется туман в атмосфере или, еще лучше,
в
межзвездной среде?
Пришлось задуматься, и притом надолго. Я некоторое
время поторжествовал (АД потом признал, что законно), а затем высказал
свое мнение, с которым АД бурно не согласился. Я считал, что когда новая
молекула присоединяется к конденсату, т. е.
когда образуется новая связь, то энергия этой связи излучается в виде
фотона,
правда в инфракрасном диапазоне, а т.к. связи в разных веществах различны,
то и излучение разных веществ при конденсации и при отвердевании
будет различным, характеристическим. АД не соглашался, пробовал что-то
считать, бросал, мне
пришлось поневолее умолкнуть - новых аргументов уже не было.
Прошло еще два или три дня: сидели и говорили
о чем-то совершенно ином,
кажется о школьном преподавании математики (АД эти проблемы очень
интересовали). Вдруг он замолчал посредине фразы, лицо сделалось как
у Бора, а
потом говорит: «Да, Вы правы, это же очень просто. Конечно, тело должно
излучать - ведь нагревается оно через поверхность, а отдавать
энергию должно из
всего объема!».
Я был счастлив - получить одобрение АД по
такому еретическому
предложению, это не шутка!
Мы разобрали кое-какие детали теории -
все сходится. «Да, - заметил АД, -
шума и скандалов Вам не избежать. Ни один журнал с ходу такую статью
не
примет, даже с моим вмешательством. Пишите опять для «Докладов», я
представлю.
Но нужны, очень нужны эксперименты, один, впрочем, я могу сам поставить
у
себя на кухне с переохлажденным салолом.» Потом мы обсудили и
дальнейшие применения - в необходимости существования такого эффекта
АД уже не
сомневался - облучая пар на этой же характеристической частоте можно
ускорить
его конденсацию, стимулировать образование облаков и т.д., но это уже
детали.
Насчет скандалов и неприятия АД оказался пророком:
на паре конференций,
где я попытался рассказать, зал чуть не взрывался - за розыгрыш
принимали, что
ли. Так что в последующем я начинал с того, что показывал на экране,
словно
ошибся, первую страницу статьи, где ясно читалось: представил академик
Сахаров - этого хватало. Но АД при каждой встрече требовал экспериментов,
на
которые я абсолютно не был способен. Наконец уговорил одну группу в
своем
институте заняться конденсацией водяного пара и образованием льда.
Начало
выглядело неплохим, приехал, кстати, на конференцию АД, и мы устроили
маленький семинар: наши сотрудники и теоретики из ФИАНа. АД начал,
что
говорится, снимать стружку с экспериментаторов: мельчайшие детали установки,
процедуры обработки и т.д. Вникал он во все подробности - такое я
видел впервые: «Надо требовать, требовать и снова требовать точности. Это
ведь новое явление» - говорил он мне потом. Наши экспериментаторы струхнули,
а потом наиболее подкованный из них уехал в Израиль (Иосиф Директович!
Отзовитесь!). Так что
вышла одна статья, в которой было обещано продолжение, и работа этой
группы
заглохла. Позже, правда в Москве, в Институте кристаллографии, часть
нужных
опытов провели, но только часть, и как будто все подтвердили, но мне
представляется, что эта история еще не кончена. АД тоже считал, что
нужны
дальнейшие исследования - эту работу он не забывал и спрашивал
о ней даже
после возвращения из ссылки. (Когда года четыре назад я напечатал статью
об этой теории в журнале «Химия и жизнь» в Москве, то в редакцию посыпалась
куча
писем от людей, наблюдавших якобы некие сходные явления как в возможных,
так и в абсолютно немыслимых условиях. Хорошо, что я был для них недосягаем!).
Еще одна серия долгих и серьезных обсуждений
с АД была связана с такой
проблемой. Основным, пожалуй. методологическим принципом квантовой
теории является принцип неопределенности Гейзенберга: в популярном изложении
он
говорит, что чем точнее мы, скажем, меряем изменение энергии частицы,
тем менее точны наши сведения о том, когда это изменение произошло и т.п.
Поэтому стало общепринятым, хотя формально и не сформулированным, положение
о том, что условиями принципа неопределенности можно и должно ограничивать
все детали внутренней динамики взаимодействия частиц. Между тем некоторые
факты и
отдельные теоретики со всем этим в конкретных вопросах не соглашались.
Так, знаменитый и мудрый Е. Вигнер показал еще в 1947 году, что когда некая
частица рассеивается на ядре, то процесс этого рассеяния занимает вполне
определенное
время. (показать-то он показал, но статью опубликовал только через
девять лет!).
Потом появились и многие другие работы, но повсюду выходило, что это
понятие - длительность взаимодействия - носит как бы добавочный,
факультативный
характер и можно вполне без него обходиться (важнейший для науки
методологический принцип Оккама гласит: «Не вводи новых понятий без
существенной к тому необходимости»). Между тем мне в ряде работ удалось
показать, что в теории так называемых многофотонных процессов - взаимодействий
интенсивного лазерного излучения с электронами - величины, определяющие
эти
самые длительности, появляются автоматически и их даже можно измерить.
Ну, а поскольку АД начинал свою научную жизнь с изучения именно таких процессов,
тогда очень далеких от возможностей эксперимента, мы, естественно,
стали их
обсуждать. Для АД ситуация была новой, после его работ в ней прошло
около
тридцати лет и каких лет, но ни от чего нового он никогда не отказывался
и через, буквально, пару дней чувствовал в ней себя как дома. Новую статью
мою он
разобрал до косточки, представил в «Доклады» и сказал, что вот кончит
кое-что по космологии, а потом, пожалуй, стоит попробовать нечто и тут.
Я был счастлив - это
ведь возможность совместной работы! Но тут началась горьковская ссылка...
Во всех этих случаях обсуждались мои работы,
но был момент - не уверен, что
стоит им гордиться, когда мне пришлось выступить в роли эксперта. АД
был
настолько самодостаточен (если так можно выразиться), что как правило
рассказывал о своих работах лишь тогда, когда они полностью были обдуманны
и
готовы - именно поэтому у него и нет или почти нет работ в соавторстве,
возникающем, как правило, после серьезных замечаний при обсуждениях. Но
тут
ситуация была иной: у АД, это уже было после возвращения из ссылки,
возникла
идея о предотвращении сильных землетрясений путем направленных взрывов
в
областях, где напряжения подходят к критическим. Он знал, что я время
от времени занимаюсь вопросами геофизики, в частности, сейсмологией и публиковал
кой-какие теории по этой части, и поэтому начал рассказывать свои идеи.
Мне было очень как-то не по себе - но не врать же АД! - и пришлось
его разочаровывать: на
прогноз землетрясений в ближайшие годы нет никаких надежд, здесь
нужен
какой-то очень глубокий научный прорыв. Далее, даже при наличии общего
прогноза нет никаких надежных методов предсказания положения эпицентра
и уж
тем более глубины нахождения самого центра выделения энергии и т.д.
и т.п. АД
был очень разочарован, сказал, что мы еще это обсудим, но я свой долг
выполнил.
А может быть АД и смог бы что-нибудь предложить: ученых такого ранга
в
геофизике никогда не было.
Была, правда, еще одна область, в которой
он со мной, а может и с другими советовался - это вопросы преподавания
физики и математики: здесь у меня был длительный опыт и преподавания, и
репетиторства, и некоторых специфических исследований, но это -
особая тема.
* * * * * *
Я не имею формальных оснований считать себя
учеником Сахарова - когда я
с ним встретился, мне было 36 лет, я уже опубликовал пару десятков
статей
и дальше продолжал, собственно, работать в тех же направлениях, что
и прежде.
Но я, пожалуй, стал все же несколько по-иному смотреть и на науку,
и на жизнь,
стал чувствовать себя уверенней. И в этом смысле я очень хотел бы не
только
ощущать, но и считать себя учеником Андрея Дмитриевича Сахарова.Встреча
с
гением - это редкое счастье, а Андрей Дмитриевич был гениальным физиком,
основоположником нескольких новых научных направлений, развитие которых
продолжается уже десятилетия, непреходящи его заслуги перед человечеством
и незабываем подвиг его жизни, его преодолений.
<
_______________________________________________________________________________________
|